KR100593490B1

KR100593490B1 - 액정표시장치

Info

Publication number: KR100593490B1
Application number: KR1020030095542A
Authority: KR
Inventors: 요세이지
Original assignee: 샤프 가부시키가이샤
Priority date: 2002-12-25
Filing date: 2003-12-23
Publication date: 2006-06-30
Also published as: CN1510475A; KR20040057977A; JP2004205855A; US7199808B2; TW200424642A; US20040189571A1; CN1273857C; TWI302615B

Abstract

균일한 표시를 행할 수 있는 액정표시장치를 제공한다. 화소가 복수의 부 화소로 이루어지고, 면적 계조 방식을 사용한 액정표시장치에 있어서, 부 화소는, 부 화소 전극과, 2개의 TFT를 구비하는 동시에, 소정의 전압이 인가되어 있는 공통 배선에 접속되어 있다. 일방의 TFT의 소스 전극 및 드레인전극에는, 각각, 타방의 TFT의 드레인 전극 및 부 화소 전극이 접속되고, 상기 타방의 TFT의 소스 전극에는 공통 배선(23)이 접속되어 있다. 상기 타방의 TFT의 게이트 전극에는, 주사 신호 배선 및 데이터신호 배선 중의 어느 일방이 접속되고, 상기 일방의 TFT의 TFT의 게이트 전극에는, 주사 신호 배선 및 데이터 신호 배선 중의 나머지의 일방이 접속되어 있다.

Description

액정표시장치{LIQUID CRYSTAL DISPLAY}

도1은, 본 발명의 1 실시 형태에 관한 액정표시장치가 구비되어 있는 화소 구성을 나타낸 평면도이다.

도2는, 도1의 화소에 있어서의 하나의 부 화소의 구성을 나타낸 평면도이다.

도3은, 본 발명의 다른 실시 형태에 관한 액정표시장치의 화소구성을 나타낸 평면도이다.

도4는, 도3의 액정표시장치에 있어서의 각 화소를 구동할 때의 각 배선에 인가하는 신호의 파형도이다.

도5는, 본 발명의 다른 실시 형태에 관한 액정표시장치의 화소 구성을 나타낸 평면도이다.

도6은, 도4의 액정표시장치에 있어서의 각 화소를 구동할 때의 각 배선에 인가하는 신호의 파형도이다.

도7은, 본 발명의 또 다른 실시 형태에 관한 액정표시장치의 요부의 단면도 및 화소 전극의 평면도이다.

도8은, 본 발명의 또 다른 실시형태에 관한 액정표시장치의 요부의 단면도 및 화소 전극의 평면도이다.

도9는, 종래의 매트릭스형 액정표시장치의 개략적 구성을 나타내는 평면도 와, 이 액정표시장치에 있어서의 화소 1,2에 있어서의 소스 드라이버로부터 인가되는 소스신호의 파형도이다.

본 발명은, 액정표시장치에 관한 것으로, 특히 디지털 구동 방식의 면적 계조 표시 방법을 사용한 액정표시장치에 관한 것이다.

종래의 TFT 방식의 액정 패널에서는, D/A 변환형의 소스 드라이버를 사용하여, 화소 전극에 아날로그 전압을 인가하여, 액정 소자의 반전을 제어하고 있다. 이와 같은 액정 패널에서는, 대형화에 따라 동화 특성(응답 속도), 시야각, 색의 휘도 시프트와 각도 시프트, V-T 정확도 및 면내 휘도 분포 균일성 등의 문제가 큰 장해로 되어 있다. 이들 문제는, 이하의 전기적인 두 개의 문제점에 기인하고 있다.

제1의 문제점은, 소스 드라이버의 용량성 구동력과 출력 정확도이다.

제2의 문제점은, 도9에 나타낸 바와 같이, 화소의 포지션(소스 드라이버에 가까운 화소(화소 1)와 먼 화소(화소 2)에 의해 인가되는 전압 특성에 큰 차가 발생하는 점이다. 이와 같이, 액정 패널에 동일 베타를 표시시킬 때, 즉, 각 화소에 동일 신호 표시를 행하고 있을 때, 다른 포지션에 있는 화소(화소 1 및 화소 2)에 있어서, 본래 거의 시간 차 없이 동일한 크기의 전압이 인가되어야 함에도 불구하고, 상이한 전압이 인가된다. 그 때문에,화소 2에서는 상승하는 데 시간이 걸려 액 정의 구동 기간이 짧아지는 동시에, 충분하게 충전이 행해지지 않는 결과로 된다.

이에 대해, 일본국 공개특허공보 특개평 7-261155호(공개일 : 1995년 10월 13일), 일본국 공개특허공보 특개평 10-68931호(공개일 : 1998년 3월 10일)의 대응 미국 특허 6,335,778호(특허일 : 2002년 6월 1일), 및 일본국 공개특허공보 특개평 6-138844호(공개일 : 1994년 5월 20일)에서는, 액정 표시장치에 있어서 면적 계조를 사용하는 구성이 개시되어 있다. 이들 공개특허공보에는, 1화소에 복수의 부 화소를 갖게 하여, 이 부 화소의 전극의 점등 개수에 의해 1 화소의 명암을 표현하는 구성이 개시되어 있다. 이와 같이 면적 계조를 사용하는 경우, 2진 구동방식으로 되어 있기 때문에, 상기 제1의 문제점을 해소할 수 있다.

그러나, 상기 2진 구동 방식은 아날로그 방식의 액정 패널과 같이,“신호전압이 소스라인을 통하고, 화소 전극에 전압을 인가하는" 구동방식을 채용하고 있다. 따라서, 아날로그 전압을 인가하는 액정 패널과 같이, 다른 포지션에 있는 화소에서는, 전압의 차가 발생하기 때문에, 상승에 걸리는 시간이 다르게 됨과 동시에, 충전량도 다르게 된다. 즉, 상기 제2의 문제점을 해소할 수 없다. 다른 포지션에 있는 화소에 있어서 액정이 구동되는 시간의 차는, 다른 포지션에 있는 화소가 소스 드라이버로부터 상이한 거리에 있기 때문에 발생한다. 또한, 다른 포지션에 있는 화소에 있어서 인가되는 전압의 차는, 다른 포지션에 있는 화소에 인가되는 소스 구동전압의 소스 라인에 있는 RC 성분의 영향에 의한 감쇠량이, 소스 라인의 길이에 의해 다르게 되는 것에 기인한다. 영상 데이터 처리(오버슛)에 의해, 액정 패널의 응답속도를 향상시키는 것도 검토되고 있으나, 보정량의 설정, 예를 들면, 액정의 온도에 의한 반전 속도의 차 등의 요소를 취입하는 것이 곤란하게 되어 있다. 또한, 면적 계조를 사용하는 액정표시장치에서는, 저휘도 영상을 표시할 때, 표시된 화상에 있어서의 화소의 도트화에 의한 부자연감이 있다. 즉, 화소와 화소 사이가 떨어져 있는 것처럼 보인다. 따라서, 액정표시장치에 있어서 균일한 표시를 행하는 것이 곤란한 문제가 있다.

본 발명은, 상기 문제점을 감안하여 이루어진 것으로, 그 목적은, 화상의 표시의 균일성이 개선된 액정표시장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 액정표시장치는, 상기 과제를 해결하기 위해, 복수의 데이터 신호 배선과, 이 데이터 신호 배선과 교차하는 복수의 주사 신호 배선과, 상기 복수의 데이터 신호 배선과 주사신호 배선과의 각 교차 부분에 매트릭스 형태로 배치된 복수의 화소를 구비하고, 또한 상기 화소는 2진 표시로 구동되는 복수의 부 화소를 구비하여 이루어지는 액정표시장치에 있어서,상기 부 화소는, 부 화소 전극과, 제1 박막층 트랜지스터와, 제2 박막층 트랜지스터를 구비하는 동시에, 소정의 전압이 인가되어 있는 공통 배선에 접속되어 있고, 제2 박막층 트랜지스터의 소스 전극 및 드레인 전극에는, 각각, 제1 박막층 트랜지스터의 드레인 전극 및 부 화소 전극이 접속되고, 제1 박막층 트랜지스터의 소스 전극에는 공통 배선이 접속되어 있고, 제1 박막층 트랜지스터의 게이트 전극에는, 주사신호 배선 및 데이터 신호 배선중의 어느 일방이 접속되고, 제2 박막층 트랜지스터의 게이트 전극에는, 주사신호 배선 및 데이터신호 배선 중 나머지의 일방이 접속되어 있는 것을 특징으로 하고 있 다.

상기 구성에 의하면, 제1 박막층 트랜지스터 또는 제2 박막층 트랜지스터의 게이트 전극에, 소스신호 또는 게이트신호가 인가되면, 제1 박막층 트랜지스터 또는 제2 박막층 트랜지스터가 ON으로 된다. 이는, 제1 박막층트랜지스터 또는 제2 박막층 트랜지스터의 게이트 전극의 임피던스가 높기 때문이다. 이 때, 제1 박막층 트랜지스터의 소스 전극에는 공통 배선에 의해 각 부 화소 전극에 공통의 전압이 인가되어 있기 때문에, 부 화소 전극에 공통 배선에 인가되어 있는 전압을 인가할 수 있다. 또 데이터신호 배선에는, 데이터신호 배선 구동회로로부터 데이터 신호가 인가되나, 소스 신호 배선 구동 회로로부터의 거리가 다르면, 소스 신호 배선 자신의 저항 등에 의해 소스 신호가 감쇠하는 경우가 있다. 상기 구성에 의해, 상기 감쇠량에 영향을 받지 않고 부 화소 전극에 공통의 전압을 인가할 수 있다. 이에 의해 각 부 화소 전극에서 동일하게 충전을 행할 수 있다.

따라서, 동일 베타를 표시시키는 경우에, 다른 부 화소 전극에 있어서도, 동일하게 공통 배선에 있어서의 균일한 전압을 인가할 수 있다. 그 때문에, 상기 상이한 부 화소 전극에 있어서, 충전을 보다 고속으로 할 수 있다. 이에 의해 응답속도를 보다 고속으로 할 수 있다. 따라서, 다른 화소에 있어서 거의 균일한 표시가 가능하게 된다. 이에 의해, 액정표시장치를 대형화하여도, 거의 균일한 표시가 가능하게 된다. 또한, 제1 박막층 트랜지스터 또는 제2 박막층 트랜지스터의 게이트 전극의 임피던스가 높기 때문에, 데이터신호 배선의 세선화가 가능하다.

또한, 본 발명의 액정표시장치는, 상기 과제를 해결하기 위해, 복수의 데이 터 신호 배선과, 이 데이터 신호 배선과 교차하는 복수의 주사 신호 배선과, 상기 복수의 데이터 신호 배선과 주사 신호 배선과의 각 교차 부분에 매트릭스 형태로 배치된 복수의 화소를 구비하고, 또한 상기 화소는 2진 표시로 구동되는 복수의 부 화소를 구비하여 이루어지는 액정표시장치에 있어서, 각 부 화소로부터 출사되는 광을, 상기 부 화소가 구비되어 있는 화소의 표시영역 전체로 확산하는 광 확산층을 갖는 것을 특징으로 하고 있다.

상기 구성에 의하면, 상기 광 확산층에 의해 각 부 화소의 표시를 화소영역 전체의 표시로 할 수 있다. 따라서, 하나의 부 화소만 점등(표시)되는 경우 등, 화소영역의 일부만이 점등된 경우에는, 화소에 있어서 점등되지 않은 부분이 발생하여, 소위 표시의 도토감이 생기게 되나, 상기 광 확산층에 의해, 도트감을 해소할 수 있다. 이에 의해, 액정 표시장치에 있어서의 표시의 균일성을 향상시킬 수 있다.

본 발명의 다른 목적, 특징 및 우수한 점은, 이하에 개시한 기재에 의해 충분히 이해될 것이다. 또 본 발명의 이점은, 첨부 도면을 참조한 이하의 설명으로부터 명백할 것이다.

〔실시 형태 1〕

본 실시 형태에 관한 액정표시장치에 대해, 도1 및 2에 기초하여 설명하면 다음과 같다.

본 실시 형태의 액정표시장치는, TFT(Thin Film Transistor : 박막 트랜지스 터) 소자를 사용한 액티브 매트릭스형의 액정표시장치로 되어 있다.

상기 액티브 매트릭스형의 액정표시장치는, 도1에 나타낸 바와 같이, 한 쌍의 투명한 도시하지 않은 기판 사이에 액정이 봉입되어 있고, 화소(10)가 매트릭스 형태로 배치되어 있는 구성이다. 또한, 본 실시 형태의 액정표시장치는, 면적 계조를 사용하여 화소의 표시를 행하고 있다.

일방의 기판상에는, 도1에 나타낸 같이, 주사신호 배선 구동회로(도시하지 않음)로부터 제공되는 주사신호가 순차 인가되는 주사신호 배선 G(l) (l = 0,1,2...)과, 데이터 신호 배선 구동회로(도시하지 않음)로부터 제공되는 데이터 신호가 순차 인가되는 데이터신호 배선 S(m)(m = 0,1,2...)가 직교 배치되어 있다. 또한, 주사 신호 배선 G(1)과 데이터 신호 배선 S(m)과의 직교부의 근방에 복수의 스위칭 소자인 TFT가 제공되어 있다. 그리고, 주사신호 배선 G(1)과 데이터신호 배선 S(m)과의 직교부에 상기 화소(10) (l,m)가 구성되어 있다. 또한, 상기 데이터신호 배선 S(m)은, 복수의 데이터신호 배선(본 실시형태에서는, 데이터신호 배선 S(m)0∼S(m)7의 8개)로 분할되어 있다.

상기 화소(10)(1,m)는, 또한, 복수의 부 화소 전극 P(1,m)q(본 실시 형태에서는, 부 화소 전극 P(1,m)0∼P(1,m)7의 8개)를 구비하는 부 화소로 구성되어 있다. 또, 각 부 화소에서는, 각 부 화소 전극 P(l,m)0∼P(1,m)7에 대향하여 투명한 도전막으로 이루어지는 공통 전극(도시하지 않음)이 제공되어 있다. 또한, 공통전극에는 공통 신호가 인가되는 도시하지 않은 대향 공통 배선이 접속되어 있다. 그리고, 상기 각 부 화소 전극 P(1,m)0∼P(1,m)7과 대향 공통전극에 의해, 액정으로서의 액정 용량을 확보하기 위한 커패시터가 구성되어 있다. 또한, 각 부 화소 전극P(1,m)0∼P(1,m)7은, 각각 계조표시를 행할 수 있도록, 예를 들면, 2의 누승에 따라 등비급수적인 면적비를 갖도록 설정되어 있다.

상기 부 화소 전극 P(1,m)0∼P(1,m)7에는, 각각 주사 신호 배선 G(1)으로부터의 주사 신호 및 각 부 화소 전극 P(1,m)0∼P(1,m)7에 대응하는 데이터신호 배선 S(m)0∼S(m)7로부터의 데이터 신호가 기입되고, 부 화소가 구동된다. 그리고, 상기 화소(10)(1,m)에서는, 상기 부 화소 전극(1,m)0∼P(1,m)7 중의 데이터신호가 기입된 개수(구동되는 부 화소의 개수)에 의해 계조표시가 행해진다. 즉, 각 화소(10)(1,m)을 구성하는 각 부 화소는, 각각, 표시 및 비표시에 대응하는 2진의 데이터신호(디지탈 신호)가 기입되고, 표시 상태로 있는 부 화소의 면적에 의해 계조표시가 실현되고 있다. 또한, 소정의 계조표시에 따라 데이터 신호 배선 S(m)에 인가되는 데이터 신호는, 소정의 계조표시를 행하도록(소정의 계조표시의 면적으로 되도록) 데이터 신호 배선S(m)0∼S(m)7로 분할되어 인가되고 있다. 그리고, 소정의 부 화소만이 점등된다. 또한, 본 실시 형태에서의 액정으로서는, 강유전 액정 등, 특히 액정 반전각의 중간 상태를 무시할 수 있는 것이 바람직하다.

여기에서, 상기 부 화소에 대해서, 하나의 부 화소를 예로 들어, 도2에 기초하여 상세히 설명한다. 각 부 화소는, 부 화소 전극 P(1,m)0∼P(1,m)7의 면적이 상이하나, 각각 대응하는 데이터신호 배선 S(m)0∼S(m)7이 접속되어 있는 이외는 거의 동일한 구성이다. 여기에서는, 부 화소 전극 P(l,m) q(q=0,1...,7)을 구비하는 부 화소에 대해서 설명한다.

각 부 화소는, 도2에 나타낸 바와 같이, 부 화소 전극 P(1,m)q, 2개의 TFT(21·22)를 구비하고 있다.

보다 상세하게는, TFT(제2 박막층 트랜지스터)(22)의 드레인 전극은, 상기 부 화소 전극 P(l,m)q에 접속되어 있다. 또한, TFT(22)의 게이트 전극은, 데이터 신호 배선 S(m)q에 접속되어 있다. 그리고, TFT(22)의 소스 전극은, TFT(21)의 드레인 전극에 접속되어 있다. 또, TFT(제1 박막층 트랜지스터)(21)의 게이트 전극은, 주사 신호 배선 G(1)에 접속되어 있다. TFT(21)의 소스 전극은, 소정의 전압이 인가되는 TFT 공통 배선(23)에 접속되어 있다.

여기에서, 상기 부 화소 전극 P(1,m)q에 데이터가 기입되는(충전되는)경우의 일예에 대해 설명한다.

우선, 데이터 신호 배선 S(m)q에 소스신호를 인가하고, 충전되는 부 화소 전극 P((1,m)q)를 선택한다. 즉, TFT(22)의 게이트 전극에 소스신호를 인가한다. 이 때, TFT 공통 배선(23)에는, 소정의 전압을 인가하여 둔다. 즉, TFT(21)의 소스 전극에는, 소정의 전압을 인가하여 둔다.

이어서, 주사 신호 배선 G(1)에 게이트 신호를 인가하고, TFT(21)의 게이트 전극에 게이트 신호를 인가한다. 이 때, TFT(21)의 소스 전극에는, 소정의 전압이 인가되어 있기 때문에, TFT(21)의 드레인 전극에 전압이 인가되고, TFT(22)의 소스 전극에 전압이 인가된다. 또한, TFT(22)의 게이트 전극에는, 소스 신호가 인가되기 때문에, TFT(22)의 드레인 전극에 전압이 인가된다. 이에 의해, 부 화소 전극 P(m)q에 데이터가 기입된다(충전이 행해진다). 이어서, 주사신호 배선 G(1+1)에 주 사 신호가 순차적으로 인가되게 된다.

상기 구성에 의하면, TFT(22)의 게이트 전극은 임피던스가 높기 때문에, TFT(22)의 게이트 전극에 소스신호가 인가되면, TFT(22)가 ON으로 된다. 즉, 부 화소 전극 P(m)q에, TFT 공통 배선(23)에 있어서의 균일한 전압을 인가할 수 있다. 이에 의해, 부 화소 전극 P(m)q에 있어서의 충전을 보다 고속으로 행할 수 있다.

상기와 같이, 본 실시 형태의 액정표시장치에서는, 특히, 동일한 베타를 표시시키는 경우에, 다른 화소에 있어서의 다른 부 화소 전극에 있어서, 동일하게 TFT 공통 배선에 있어서의 균일한 전압을 인가할 수 있다. 즉, 소스드라이버로부터 멀리 있는 부 화소 전극에 있어서도, 동일한 전압(균일한 전압)을 인가할 수 있기 때문에, 충전을 보다 고속으로 할 수 있다. 이에 의해, 응답 속도를 보다 고속으로 할 수 있다. 이 때문에, 상이한 부 화소 전극에 있어서도, 데이터 신호 배선에 있어서의 과도 특성(저항 등)에 거의 영향을 받지 않고, 동일하게 충전할 수 있다. 따라서, 다른 화소에 있어서 거의 균일한 표시가 가능하게 된다. 이에 의해, 액정표시장치를 대형화하여도, 거의 균일한 표시가 가능하게 된다.

또한, 상기 구성에서는, 데이터신호 배선 S(m)q를 TFT(22)의 게이트 전극에 접속하고 있고, TFT(22)의 게이트 전극의 임피던스가 높기 때문에, 이 데이터 신호 배선 S(m)q의 세선화가 가능하다.

또한, 상기 TFT 공통 배선(23)은, 상기 화소의 주위에 형성되어 있는 블랙 매트릭스와 겹치도록 형성하는 것이 바람직하다. 이에 의해, 각 화소 에 있어서, 점등시의 투과율의 감소를 방지할 수 있다.

본 실시 형태에서는, TFT(22)의 게이트 전극에 데이터 신호 배선이, TFT(21)의 게이트 전극에 주사 신호 배선이 접속되어 있으나, 데이터 신호 배선과 주사 신호 배선을 바꾸어 접속해도 된다.

〔실시 형태 2〕

여기에서, 컬러표시를 행할 수 있는 액정 표시장치의 일례에 대해 도2 내지 4에 기초하여 설명한다. 또한, 설명의 편의상, 상기 실시 형태 1에서 개시한 각 부재와 동일한 기능을 갖는 부재에는, 동일한 부호를 부기하고, 그 설명을 생략한다.

본 실시 형태의 관한 액정표시장치는, 도3에 나타낸 바와 같이, 상기 실시 형태 1의 액정표시장치에 있어서, 적(R), 녹(G), 청(B)의 각 색에 대응하는 3개의 상기 화소로 1개의 화소(24)를 구성한 것이다. 또한, 각 화소에 있어서의 부 화소는, 실시 형태 1과 같이, 도2에 도시한 구성이다. 또, 본 실시 형태에서는, 1개의 화소(24)에 있어서의 적(R), 녹(G), 청(B)의 각 화소의 데이터 신호 배선에 의해, 1개의 화소(24)의 표시를 행하는 하나의 데이터신호 배선 S(0)·S(1)...이 구성되어 있다. 또, 상기 액정 표시장치에서는, 하나의 주사 신호 배선에 접속되어 있는 각 화소에는, 각각 TFT 공통 배선(23)이 접속되어 있다. 이에 의해, 컬러표시를 행할 수 있다.

상기 액정 표시장치에 있어서의 하나의 부 화소의 구동에 대해 도4에 기초하여 설명한다. 도4에서는, 상기 화소(24)에서의 하나의 부 화소를 구동하는 경우의 데이터 신호 배선, 주사신호 배선, TFT 공통 배선, 대향 공통 배선에 있어서의 신호 파형을 보인 것이다. 또한, 도4에는, 전압의 일례를 나타내고 있다.

본 실시 형태의 액정표시장치에서는, 도4에 나타낸 바와 같이, TFT 공통 배선에 인가되는 전압은, 주사신호 배선에 인가되는 주사신호에 따라 (주사기간마다), 프레임반전 되고 있다. 즉, TFT 공통 배선에 인가하는 전압을, 소정의 프레임 반전 주기에서 대향 공통 배선에 대해 전압의 극성을 변화시키고 있다. 또, 대향 공통 배선에는, 일정한 전압을 인가하고 있다.

보다 상세히 구동방식을 설명하면, 우선, 데이터 신호 배선에 소스신호를 인가하여, 도3에 나타낸 TFT(22)의 게이트 전극에 소스신호를 인가한다. 이 때, TFT 공통 배선(23)에는, 소정의 전압이 인가되어 있고, TFT(21)의 소스 전극에는, 소정의 전압이 인가되어 있다.

이어서, tl의 기간 후에, 주사신호 배선 G(0)에 게이트신호를 인가하고, TFT(21)의 게이트 전극에 게이트 신호를 인가한다. 이 때, TFT(21)의 소스 전극에는, 소정의 전압이 인가되어 있기 때문에, TFT(21)의 드레인 전극에 전압이 인가되고, TFT(22)의 소스 전극에 전압이 인가된다. 또한, TFT(22)의 게이트 전극에는, 소스신호가 인가되어 있기 때문에, TFT(22)의 드레인전극에 전압이 인가된다. 이에 의해, 부 화소 전극에 데이터가 기입된다(충전이 행해진다).

이어서, 주사 신호 배선 G(0)의 데이터신호의 인가를 종료한 t2의 기간 후, 소스신호의 인가를 종료한다. 그 후, 다음의 주사 신호 배선 G(1)에 주사신호가 주사 신호 배선 G(0)의 인가가 종료한 t3의 기간 후, 순차적으로 인가된다.

〔실시 형태 3〕

여기에서, 컬러표시를 행할 수 있는 액정표시장치의 다른 예에 대해 도5 및 도6에 기초하여 설명한다. 또한, 설명의 편의상, 상기 실시 형태 1 및 2에 나타낸 각 부재와 동일한 기능을 갖는 부재에는, 동일한 부호를 부기하고, 그 설명을 생략한다.

본 실시 형태에 관한 액정표시장치는, 도5에 나타낸 바와 같이, 상기 실시 형태 2의 액정표시장치와 마찬가지로, 적(R), 녹G), 청(B)의 각 색에 대응하는 3개의 상기 화소로 1개의 화소(24)를 구성한 것이다. 이와 같이 각 색을 표시하기 위해서는, 부 화소 전극이 형성되어 있지 않은 기판에 블랙 매트릭스와 R, G, B, 3색의 필터로 이루어지는 컬러필터를 각 화소에 대응하도록 제공하면 좋다. 또한, 상기 액정표시장치에서는, 하나의 주사 신호 배선에 접속되어 있는 각 화소는, 주사신호 배선의 방향으로 TFT 공통 배선(23a) 및 TFT 공통 배선(23b)이 교대로 접속되어 있다. 환언하면, 인접하는 화소가 다른 TFT 공통 배선(23a·23b)에 접속되어 있다.

상기 액정표시장치에 있어서의 하나의 부 화소의 구동에 대해 도6에 기초하여 설명한다. 도6에서는, 상기 화소(24)에 있어서의 하나의 부 화소를 구동하는 경우의 데이터 신호 배선, 주사신호 배선, TFT 공통 배선, 대향 공통 배선에 있어서의 신호 파형을 나타낸 것이다. 또한, 도6에는, 전압의 일례를 나타내고 있다.

본 실시 형태의 액정표시장치에서는, 도6에 나타낸 바와 같이, TFT 공통 배선(23a)과 TFT 공통 배선(23b)은, 각각 프레임마다 극성이 다른 극성의 전압이 인가되어 있다. 또한, TFT 공통 배선(23a,23b)에서는, 주사 신호 배선에 인가되는 주사신호에 따라(주사 기간마다), 프레임 반전이 행해지고 있다. 이에 의해, 인접한 화소에서는, 극성이 다른 전압에 의해 표시가 행해지고, 플리커의 발생을 억제할 수 있다. 따라서, 액정표시장치에 있어서의 표시를 고화질로 할 수 있다.

〔실시 형태 4〕

본 실시 형태에 관한 액정표시장치에 대해, 도7에 기초하여 설명하면 다음과 같다.

또한, 설명의 편의상, 상기 실시 형태 1 내지 3에서 개시한 각 부재와 동일한 기능을 갖는 부재에는, 동일한 부호를 부기하고, 그 설명을 생략한다.

본 실시 형태의 액정표시장치는, 도7에 나타낸 바와 같이, 기판(30)에 형성되어 있는 부 화소 전극 Pl∼4와, 상기 기판(30)에 대향하는 기판(31)을 구비하고 있다. 상기 기판(31)의 기판(30)과 대향하는 면에는, 대향 전극(32)이 형성되어 있다. 상기 부 화소 전극 Pl∼4와 대향 전극(32) 사이에는, 도시하지 않은 액정층이 제공되어 있다. 그리고, 기판(31)의 기판(30)과 대향하고 있지 않은 면 측에는, 광 확산층(33)이 제공되어 있다.

상기 광 확산층(33)은, 각 부 화소 전극 Pl∼4가 점등한 때에, 액정층을 통과하는 광을 각 부 화소 전극 P1∼4로 이루어지는 화소의 영역 전체로 확산하는 층이다. 이에 의해, 화소에 있어서의 계조표시를, 화소의 영역 전체에서 행할 수 있다.

본 실시 형태에서는, 각 부 화소 전극 Pl∼4를 구동하여 각 부 화소를 점등했을 때에 액정층을 통과하는 광(각 부 화소로부터 출사되는 광)을 확산시키도록, 광 확산층(33)은, 각 부 화소 전극 Pl∼4의 각각에 대응하는 복수의(본 실시 형태 에서는 4개)의 렌즈부를 구비하고 있다.

예를 들면, 상기 부 화소 전극 P1∼4 중 하나가 점등된 경우에는, 화소에 있어서의 점등되지 않은 영역이 생긴다. 즉, 화소의 일부만이 점등될 뿐으로, 표시의 도트감이 생긴다. 그러나, 상기 광 확산층(33)을 제공함으로써, 화소 전체가 점등되는 상태로(표시면적을 증가시킬 수 있다) 되기 때문에, 도트감을 해소할 수 있다. 이 때문에, 액정표시장치에 있어서의 표시의 균일성을 향상시킬 수 있다.

또한, 본 실시 형태에서는, 4개의 부 화소 전극으로 이루어지는 화소에 대해 설명했으나, 이 부 화소 전극의 개수는, 6개, 8개 등으로 변경할 수 있다. 또, 부 화소 전극의 구성에 따라, 광 확산층의 렌즈부의 수를 변경하면 된다. 즉, 4비트의 구성만이 아니라, 6비트, 8비트 등에 대응하는 액정표시장치를 구성하는 것도 가능하다.

상기에서는, 광 확산층을 새로 제공하고 있으나, 기판(31)에 제공되어 있는 편광판과 일체화하거나, 또는, 컬러필터와 일체화하여 형성해도 좋다.

〔실시 형태 5〕

본 실시 형태에 관한 액정 표시장치에 대해, 도8에 기초하여 설명하면 이하와 같다. 또한, 설명의 편의상, 상기 실시형태 1 내지 4에서 나타낸 각 부재와 동일한 기능을 갖는 부재에는, 동일한 부호를 부기하고, 그 설명을 생략한다.

본 실시 형태의 액정표시장치는, 상기 실시 형태 4의 액정표시장치에 있어서, 부 화소 전극의 구성 및 광 확산층의 구성이 다른 것이다.

보다 상세하게는, 도8에 나타낸 바와 같이, 본 실시 형태의 액정표시장치에 있어서의 부 화소 전극 Pla∼4a는, 동심 장방형의 관계로 되어 있다.즉, 가장 작은 면적인 장방형의 형상의 부 화소 전극(Pla)을 중심으로, 부 화소 전극(P2a)이 부 화소 전극(P1a)의 주위에 부 화소 전극(Pla)의 영역이 개구부로 되어 있는 장방형의 형상으로 되어 있다. 부 화소 전극(P3a)은, 부 화소 전극(P2a)의 주위에, 부 화소 전극(Pla 및 P2a)의 영역이 개구부로 되어 있는 장방형의 형상으로 되어 있다. 또한, 부 화소 전극(P4a)은, 부 화소 전극(P3a)의 주위에, 부 화소 전극(Pla∼P3a)의 영역이 개구부로 되어 있는 장방형의 형상으로 되어 있는 구성이다.

또한, 본 실시형태에 있어서의 광 확산층(33a)은, 각 부 화소 전극(Pla∼4a)에 대응하는 하나의 렌즈부를 구비하고 있다. 이 광 확산층(33a)에 의해, 각 부 화소 전극(Pla∼4a)이 점등한 때에 액정층을 통과하는 광을 부 화소 전극(Pla∼P4a)으로 이루어지는 화소 영역의 전체로 확산시킬 수 있다. 이 렌즈부는, 부 화소 전극(Pla∼4a)이 동심 장방형의 형상으로 되어 있기 때문에, 하나로 할 수 있다.

또한, 본 실시 형태에 있어서도, 부 화소 전극의 개수는, 6개, 8개 등으로 변경할 수 있다. 또, 부 화소 전극의 구성에 따라, 광 확산층의 렌즈부의 수를 변경하면 된다. 즉, 4비트의 구성만 아니라, 6비트, 8비트 등으로 대

응하는 액정표시장치를 구성하는 것도 가능하다.

본 발명의 액정표시장치는, 상기 공통 배선은, 서로 극성이 다른 전압이 인가되고 있는 제1 공통 배선과 제2 공통 배선으로 이루어지고, 제1의 공통 배선과 제2 공통 배선은, 각각 서로 인접하는 화소에 있어서의 부 화소에 접속되어 있는 것이 바람직하다.

상기 구성에 의하면, 인접하는 화소에서는, 극성이 다른 전압의 인가에 의해 표시를 행할 수 있다. 이에 의해 플리커의 발생을 억제할 수 있다. 따라서, 액정표시장치에 있어서의 표시를 고화질로 할 수 있는 효과를 나타낸다.

본 발명의 액정표시장치는, 상기 공통 배선은, 각 화소의 주위에 제공된 블랙매트릭스와 겹치도록 형성되어 있는 것이 바람직하다.

상기 구성에 의하면, 상기 공통 배선을, 블랙매트릭스와 겹치도록 형성하고 있으므로, 각 화소가 점등한 때의 광의 투과율의 저하를 방지할 수 있는 효과를 나타낸다.

발명의 상세한 설명의 항에 있어서의 구체적인 실시 태양 또는 실시예는, 어디까지나, 본 발명의 기술내용을 명확히 하기 위하 것으로, 그와 같은 구체적인 예에 한정하여 협의로 해석되는 것이아니고, 본 발명의 정신과 다음에 기재한 특허청구범위내에서, 여러 가지로 변경하여 실시할 수 있는 것이다.

Claims

복수의 데이터 신호 배선과, 이 데이터 신호 배선과 교차하는 복수의 주사신호 배선과, 상기 복수의 데이터신호 배선과 주사 신호 배선의 각 교차부분에 매트릭스 형태로 배치된 복수의 화소를 구비하고, 또한 상기 화소는 2진 표시로 구동되는 복수의 부 화소를 구비하여 이루어지는 액정표시장치에 있어서,

상기 부 화소는, 부 화소 전극과, 제1 박막층 트랜지스터와, 제2 박막층 트랜지스터를 구비하는 동시에, 소정의 전압이 인가되어 있는 공통 배선에 접속되어 있고,

제2 박막층 트랜지스터의 소스 전극 및 드레인 전극에는, 각각, 제1 박막층 트랜지스터의 드레인 전극 및 부 화소 전극이 접속되고, 제1 박막층 트랜지스터의 소스 전극에는 공통 배선이 접속되어 있고,

제1 박막층 트랜지스터의 게이트 전극에는, 주사신호 배선 및 데이터신호 배선 중 어느 일방이 접속되고, 제2 박막층 트랜지스터의 게이트 전극에는, 주사 신호 배선 및 데이터신호 배선 중 나머지의 일방이 접속되어 있는 액정표시장치.
제1항에 있어서, 상기 공통 배선은, 서로 극성이 다른 전압이 인가되어 있는 제1 공통 배선과 제2 공통 배선으로 이루어지고,

제1 공통 배선과 제2 공통 배선은, 각각 서로 인접하는 화소에 있어서의 부 화소에 접속되어 있는 액정표시장치.
제1항에 있어서, 상기 공통 배선은, 각 화소의 주위에 제공된 블랙 매트릭스와 겹치도록 형성되어 있는 액정표시장치.
제1항에 있어서, 상기 공통 배선에 인가되는 전압은, 상기 주사 신호 배선에 인가되는 주사신호에 따라, 주사 기간마다, 프레임 반전되도록 설정되어 있는 액정표시장치.
제1항에 있어서, 적(R), 녹(G), 청(B)의 각 색에 대응하는 3개의 상기 화소로, 1개의 화소가 구성되어 있는 액정표시장치.
제1항에 있어서,

각 부 화소로부터 출사되는 광을, 이 부 화소가 구비되어 있는 화소의 표시영역 전체로 확산하는 광 확산층을 갖는 액정표시장치.
제6항에 있어서, 상기 광 확산층에는, 상기 복수의 부 화소의 각각에 대응하는 복수의 렌즈부가 구비되어 있는 액정표시장치.
제6항에 있어서, 상기 화소 하나에 대해, 상기 복수의 부 화소가, 동심 장방형 형상으로 제공되어 있는 액정표시장치.
제8항에 있어서, 상기 광 확산층에는, 상기 복수의 부 화소에 대해, 하나의 렌즈부가 구비되어 있는 액정표시장치.